应用生态学报杂志

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应用生态学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

Chinese Journal of Applied Ecology

  • 21-1253/Q 国内刊号
  • 1001-9332 国际刊号
  • 2.62 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
应用生态学报是中国生态学学会;中国科学院沈阳应用生态研究所主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1990年创刊,目前已被CA 化学文摘(美)、统计源期刊(中国科技论文优秀期刊)等知名数据库收录,是中国科学院主管的国家重点学术期刊之一。应用生态学报在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:综合评述、研究报告、专论与综述、研究简报、森林生态学

应用生态学报 2018年第08期杂志 文档列表

火烧强度和火后恢复时间对大兴安岭森林土壤有机碳含量的影响2455-2462

摘要:在大兴安岭针叶林生态系统中,林火是驱动森林结构与功能变化的主要因子之一,对土壤碳循环过程产生了深刻影响.本研究在大兴安岭林区选择不同火烧强度(轻度、中度、重度)和火烧年份(1987—2012年)的火烧迹地开展野外调查,分土壤发生层(O层、A层、AB层、BC层、C层)采集样品,采用双因素方差分析和多重比较法,分析了火烧强度和火后恢复时间对森林土壤有机碳含量的影响.结果表明:中度和重度火烧后,土壤O层有机碳含量呈逐年上升趋势;A、B层土壤有机碳含量在轻、中度火烧后呈逐年下降趋势,其随时间的变化情况为火后3年〉火后5年〉火后10年〉火后10年以上,在重度火烧后的10年之内呈逐年上升趋势,但在火后10年以上又迅速下降;BC层有机碳含量变化无明显规律.

长江中上游地区退耕还林成效监测与评价2463-2469

摘要:将长江中上游地区84个地市级区域作为一个整体,利用GIS综合解译分析归一化植被指数(NDVI)、土地利用类型和数字高程模型(DEM),揭示该区域退耕还林工程所取得的成效.结果表明:2000—2015年,研究区域NDVI持续增长;与2000年相比,2015年长江中上游地区有2.1%的耕地不再耕种,坡度〉35°坡耕地的25%实现了退耕,25°~35°坡耕地的2.7%实现了退耕,中坡度耕地绝大部分实现退耕;耕地主要转变为林地和草地.研究期间,林草覆盖度增加显著,增幅达21.9%;低植被覆盖度的土地面积大幅减少,植被覆盖度小于10%的面积减少95.3%,高植被覆盖度的土地面积显著增加;土壤侵蚀强度总体降低,轻度、强度、极强度等级土壤侵蚀的土地面积均减少10%以上,但剧烈土壤侵蚀状况未得到缓解.研究区森林覆盖率达到60%,但不同时段覆盖度的变化比例存在差异,空间分布不均匀,呈现东部高、西部低的特征,需要继续加强治理.

碳氮添加对草地土壤有机碳氮磷含量及相关酶活性的影响2470-2476

摘要:草地土壤有机碳(C)、氮(N)、磷(P)等养分含量和酶活性对草地生态系统能量和养分的保持和供应具有重要作用.氮沉降对草地生态系统土壤有机养分及酶活性产生影响的结果不一致性,碳的同步添加是否会缓解氮沉降造成的负面影响仍不清楚,需要深入探讨.本研究以在内蒙古呼伦贝尔草原开展的碳(葡萄糖)、氮(尿素)添加试验样地为依托(始于2014年5月),探讨碳、氮添加对草地土壤C、N、P含量及相关酶活性的影响及其机制.试验分别设N0(对照)、N25(施氮25 kg·hm-2·a-1)、N50(50 kg·hm-2·a-1)、N100(100 kg·hm-2·a-1)、N200(200 kg·hm-2·a-1)共5个N添加主处理,C0(对照)、C250(施碳250 kg·hm-2·a-1)、C500(500 kg·hm-2·a-1)3个碳添加副处理,试验样品采于2016年8月.结果表明:高氮添加显著抑制脱氢酶(DHA)和β-1,4-N-乙酰氨基葡糖苷酶(NAG)活性,与对照相比,其活性分别降低22.3%和12.5%;而氮添加对土壤有机N含量无显著影响,使有机C和有机P含量分别减少6.6%和14.5%.高碳添加缓解了土壤微生物的碳限制,使得脱氢酶(DHA)、β-葡糖苷酶(BG)活性及土壤有机N、有机P含量分别增加15.1%、12.2%、1.9%、2.6%.研究表明,长期过量氮输入抑制土壤微生物活性,造成土壤有机C、有机P的减少,而碳添加提高了微生物及酶活性,使土壤有机N、P含量增加.碳氮耦合添加对草地土壤有机C、N、P的持续供应具有重要意义.

平衡施肥对荒漠区黄冠梨生长与品质的影响2477-2484

摘要:对荒漠地区丰产期黄冠梨树生长发育特性、果实和叶片矿质元素含量进行分析,探讨平衡施肥对梨果生长和品质的影响,可为梨园确定合理的施肥水平提供理论依据.选取同一园区12年生黄冠梨为试验材料,设置低氮磷高硫(T1)、中氮磷中硫(T2)、高氮磷低硫(T3)3个处理,以常规施肥为对照(CK).结果表明:不同处理对当年生枝和叶片的生长发育影响不大,但在连续施肥第2年后,T1促进了当年生枝条的生长,枝条长度和粗度比对照分别提高了16.2%和11.4%.连续施肥2年后可以不同程度提高叶片中矿质元素的含量,其中T1处理叶片Cu、Fe和Zn含量最高,T2处理Mg和B含量最高,T3处理P和Mn含量最高.与对照相比,不同施肥处理对果实产量影响均不明显,但对果实品质有较大影响,处理2年后T2的可溶性糖和维生素C(Vc)含量均显著增加,分别比对照高出4.2%和7.1%,T3处理有机酸含量最高,而T1处理的可溶性固形物、可溶性糖和Vc含量均低于对照.果实中Fe含量与可溶性糖含量、果形指数呈显著正相关,分别与单果质量、有机酸和Vc含量呈显著负相关;P含量与果形指数、果实硬度呈显著正相关,与可溶性糖、有机酸和Vc含量呈显著负相关.综上,T2处理在保证稳产、丰产的前提下,又起到了改善果实品质的作用,可作为荒漠区黄冠梨生产中适宜的施肥措施.

干旱复水对柑橘幼苗叶片光合、叶绿素荧光和根系构型的影响2485-2492

摘要:干旱严重影响柑橘的生长和发育.为探索柑橘对干旱胁迫的响应机制,本试验以抗旱性不同的三湖红橘和三湖化红为材料,通过盆栽控水进行干旱胁迫和复水处理,研究处理后植株叶片光合、叶绿素荧光和根系构型的变化.结果表明:干旱显著降低了两种柑橘幼苗的净光合作用速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO_2浓度,而三湖红橘的下降幅度更小;复水后,光合参数均有所恢复,但仍低于对照.三湖红橘水分利用率在干旱15 d后开始显著高于对照,而三湖化红除干旱15 d外的其他处理时间均低于对照.干旱提高了两种幼苗的PSII最大光合效率,但抑制了三湖化红的PSII实际光合效率.干旱到一定程度后,两种幼苗的PSII电子传递速率和光化学淬灭均下降,干旱和复水后非光化学淬灭在三湖红橘中下降,但在三湖化红中上升.根系构型分析表明,干旱导致两种幼苗的根表面积和根体积下降,同时抑制了三湖化红的总根长,但能够提高三湖红橘的总根长和总根尖数.进一步分析不同直径的侧根长度发现,三湖红橘的一类侧根长度在干旱胁迫10 d后开始增加,而三湖化红的一类侧根长度在干旱前期没有变化,干旱20 d时显著下降;除三湖红橘的三类侧根外,两种幼苗其余直径等级侧根的生长均受干旱抑制.除总根尖数外,复水后根系生长各参数均没有恢复.干旱对三湖红橘光合性能的影响小于三湖化红,并且前者能够维持更高的水分和光能利用率.干旱后三湖红橘根尖数和细根长度增加,可能有助于提高其对水分的吸收能力.

氮肥对不同无机碳含量土壤二氧化碳释放的影响2493-2500

摘要:施用氮肥会导致土壤p H值降低,其对不同无机碳含量的土壤二氧化碳(CO2)释放的影响如何,尚不清楚.采用室内密闭培养试验研究了氮肥及其配施硝化抑制剂(DCD)对不同无机碳含量土壤p H、矿质态氮和CO2释放的影响.结果表明:与不施氮肥相比,施用氮肥不同程度地降低了水稻土、砂姜黑土、塿土3类供试土壤的p H,提高了土壤碳累积释放量,49 d培养结束时,土壤碳累积释放量分别提高了39.4%、23.4%和71.8%;氮肥配施DCD后显著抑制了土壤硝化作用的进行,至培养结束时,3类供试土壤p H值均显著高于仅施氮肥处理,水稻土、砂姜黑土CO2平均释放量与仅施氮肥相比无显著性差异,塿土CO2平均释放量比纯施氮肥平均降低了12.5%.土壤无机碳能有效缓冲由氮肥施入而导致的土壤酸化,氮肥施入后石灰性土壤CO2释放不仅来源于土壤有机碳的矿化,可能还有一部分来源于无机碳的溶解释放.我国不同地区间土壤无机碳含量各有差异,长期大量氮肥投入下土壤酸化和无机碳库消耗问题应引起足够的重视.

保护性耕作对农田土壤水分和冬小麦产量的影响2501-2508

摘要:保护性耕作是提高土壤蓄水保墒能力并增加作物产量的重要农艺措施之一.基于河南省长期定位试验2011—2016年数据,分析不同耕作措施(传统耕作、免耕和深松处理)对土壤水分、作物产量和水分利用效率的影响.结果表明:2011—2016年免耕和深松耕作处理下冬小麦拔节期平均相对保墒率分别为7.3%和-0.68%,且免耕较传统耕作显著提高了冬小麦拔节期0~60 cm土壤贮水量.与传统耕作相比,免耕提高了冬小麦拔节期、扬花期、灌浆期和成熟期0~100 cm土壤平均含水量,而深松耕作并未明显提高冬小麦拔节期土壤平均含水量.此外,免耕较传统耕作能够显著提高冬小麦产量和水分利用效率,尤其在较干旱年份其增产效果更优.因此,免耕的蓄水保墒及增产效果在较干旱年份明显优于深松耕作.

渭北旱塬兼顾冬小麦产量和环境效益的农田适宜氮肥用量2509-2516

摘要:为了明确渭北旱区兼顾冬小麦产量和环境效益的农田系统适宜氮肥用量,通过连续3年的田间试验,研究了冬小麦产量、氮肥利用效率、氮素表观损失和土壤氮素平衡对施氮量的响应.结果表明:随着氮肥用量的增加,不同年份冬小麦产量均呈现先增加后降低的趋势,而累计氮肥表观利用率表现为显著降低趋势,3季冬小麦均在施氮150 kg·hm-2时达到相对较高的产量和氮肥表观利用率;随着施氮量的增加,氮肥残留显著增加,当施氮量在75~150kg·hm-2时,表观损失量和损失率变化不明显,而施氮超过150 kg·hm-2,表观损失量和损失率显著增加.综合考虑保证冬小麦既可获得相对较高的产量和氮肥利用率,又能保持收获前后土壤硝态氮库的基本稳定,同时也可将氮肥表观损失降至较低水平,150 kg·hm-2是渭北旱区冬小麦较为合理的施氮量.

宽幅播种对冬小麦‘泰农18’产量和氮素利用率的影响2517-2524

摘要:为阐明小麦宽幅播种的增产增效效应,于2015—2016年小麦生育季在泰安、兖州试验点分别采用宽幅播种和常规条播两种播种方式,研究了播种方式对冬小麦‘泰农18’产量和氮素吸收利用的影响.结果表明:播种方式、试验点及两者的互作效应显著影响冬小麦产量、氮素利用率及其相关指标.在两试验点,相对于常规条播,宽幅播种均可通过提高单株与群体分蘖数和单株成穗数来提高单位面积穗数,实现增产,在泰安、兖州点分别增产22.5%和15.4%;宽幅播种均可通过促进小麦氮素吸收积累、提高氮素吸收效率来提高氮素利用率,在泰安、兖州点氮素吸收效率分别提高27.7%和17.5%,氮素利用率分别提高22.5%和15.4%.泰安点宽幅播种的增效效应尤为显著.生产上采用宽幅播种方式可有效提高冬小麦产量和氮素利用率,实现小麦高产高效栽培.

黑暗诱导衰老对不同年代冬小麦品种旗叶光系统Ⅱ功能的影响2525-2531

摘要:小麦品种的更新换代是小麦产量不断提高的重要因素,阐明小麦品种演替过程中不同生理特性的变化对新品种选育具有重要参考价值.旗叶衰老速率快慢是影响小麦产量水平的关键因素,目前对于不同小麦品种衰老过程中旗叶光系统Ⅱ功能的变化规律尚不清楚.本试验选用1941—2014年间河南地区不同时期种植的31个品种,通过黑暗诱导离体叶片衰老,测定旗叶叶绿素荧光诱导动力学参数、叶绿素相对含量的变化,分析了光系统Ⅱ功能的变化规律.结果表明:品种演替过程中旗叶的叶绿素含量逐渐提高,衰老过程中近代品种叶绿素的降解速率低于较早年代品种;旗叶衰老过程中,近代品种荧光诱导动力学曲线的J点上升幅度小于I点;品种更替过程中光系统Ⅱ最大光化学效率和单位面积有活性反应中心数目逐渐增加,但是近代品种降低速率低于较早年代品种.叶绿素含量的变化与未衰老叶片中Fv/Fm没有显著相关性,但是随着衰老程度增加,相关性逐渐增大,且趋势线斜率逐渐提高;光系统Ⅱ单位面积有活性反应中心数目与品种育成时间呈显著正相关,且随着衰老程度增加,相关程度和趋势线斜率均显著提高.综上,小麦品种演替过程中,旗叶叶绿素含量逐渐升高,降解速率逐渐减缓,光合电子传递过程中QA到QB电子传递的抗衰老能力得到改善,从而减缓了衰老过程中光系统Ⅱ最大光化学效率和有活性反应中心的衰减速率,同时,叶绿素含量的提高和旗叶光系统Ⅱ抗衰老能力的增强也是品种更替过程中产量逐渐提高的重要因素.

微生物肥料对猕猴桃高龄果园土壤改良和果实品质的影响2532-2540

摘要:猕猴桃种植年限增加导致的连作障碍使土壤微生物结构失调、土壤酶活性及理化指标降低,进而严重降低了猕猴桃品质和产量.在大田试验条件下,本研究以果农传统施肥为对照,探究两种对猕猴桃幼苗有促生作用的微生物肥料JF和KF(通过无菌苗试验验证促生效果)对猕猴桃不同生育时期(发芽期、开花期、果实膨大期、果实成熟期、次年发芽期)土壤微生物结构、土壤酶活性、理化指标以及果实品质的影响.结果表明:两种微生物肥料均能显著提高猕猴桃果园土壤细菌、放线菌与真菌的比值,改善和平衡土壤微生物群落结构;同时显著提高猕猴桃果园土壤酶活性,其中蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶较对照分别高17.9%~83.5%、7.9%~83.0%、7.3%~45.4%和8.1%~140.3%;增强土壤肥力(速效氮、磷、钾、全氮、全磷、全钾、有机质含量显著提高),降低土壤p H(较对照下降0.29~0.34个单位).施用微生物肥料后猕猴桃果实维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白等含量升高,可滴定酸含量下降.因此施用两种微生物肥料均能平衡土壤微生物群落结构,增强土壤肥力,提高猕猴桃果实品质.该研究结果可为微生物肥料在高龄猕猴桃果园的应用提供有力的理论依据.

有机物沟埋还田模式与花后灌水量对玉米光合特性和产量的影响2541-2550

摘要:有机物沟埋还田与花后灌水配合对增加玉米田保水供水能力,提高玉米花后光合性能、实现节水增产有重要意义.本试验以郑单958为供试材料,设置有机物沟埋还田和花后灌水量两个因素,有机物沟埋还田包括不还田(M0)、秸秆单还田(M1)和牛粪秸秆混合还田(M2)3个还田类型,花后灌水量包括450 mm(W1)和325 mm(W2)2个水平,研究了其对玉米穗位叶光合性能、光系统Ⅱ(PSⅡ)效率和产量等的影响.结果表明:与秸秆单还田比较,牛粪秸秆混合还田有效提高了玉米花后光合能力和各器官的干物质积累量;与节水灌溉相比,正常灌溉加强了有机物还田对玉米光合能力的促进作用.牛粪秸秆混合还田与正常灌溉结合可显著提高玉米花后叶片的光合速率(Pn)、气孔导度(g)和蒸腾速率(Tr),降低胞间CO2浓度(Ci);提高玉米花后叶片PSⅡ的最大光化学效率(φpo)和捕获的激子将电子传递到电子传递链中QA下游的电子受体的概率(Ψo);改善花后叶片光能利用率,维持花后叶片较高的光合性能;同时增加花后玉米各器官干物质的量,提高干物质总积累量和转运能力,有利于花后同化物对籽粒的分配,最终获得高产.节水灌溉降低了叶片的光合性能,造成产量的下降;但配合牛粪秸秆混合还田与不还田处理相比,水分利用效率、籽粒增长速率和增产效果均优于正常灌水.这表明牛粪秸秆混合还田与正常灌溉结合可有效提高玉米花后光合性能,增加干物质积累量,促进玉米增产;牛粪秸秆混合还田与节水灌溉结合一定程度上降低了因减少灌溉量造成的减产.

长期不同施氮量下冬小麦-夏玉米复种系统土壤硝态氮累积和淋洗特征2551-2558

摘要:冬小麦夏玉米是华北平原主要的粮食作物,其集约化的农业种植体系虽然普遍实现了粮食的高产,但氮肥常年大量施用会造成土壤深层硝态氮累积、淋洗等问题.本文以河北清苑冬小麦-夏玉米复种体系为研究对象,设置不同施氮量(N0、N100、N180、N255、N330,分别表示施氮0、100、180、255、330 kg·hm-2),于2010—2016年开展6个周期定位试验,研究不同施氮量对土壤硝态氮累积和淋洗的影响.结果表明:在12季冬小麦和夏玉米收获期各处理产量存在显著差异,土壤硝态氮含量表现为冬小麦季累积、夏玉米季淋洗的特点,且90和180 cm土层硝态氮累积量均表现为N330〉N255〉N180〉N100〉N0.从土壤剖面分布看,硝态氮可淋洗至990 cm的深层土壤中,且出现6个累积峰,同时土壤硝态氮累积峰随施氮量增加而下移,N330处理累积峰最深在840 cm处.从各土层累积量的分配看,5个处理0~90 cm硝态氮累积量占比在10%左右,大部分都在90 cm以下,不能被植物利用.可见,夏玉米季硝态氮淋洗严重,施氮量越高,土壤硝态氮残留量越大,向土壤深层淋洗量也越多,由此带来的对地下水的污染风险应该引起重视.从产量与硝态氮累积情况来看,N180为最优处理.

大气CO2浓度升高对不同层次水稻土有机碳稳定性的影响2559-2565

摘要:研究大气CO2浓度升高对不同层次土壤有机碳(SOC)稳定性的影响对深入理解高浓度CO2下SOC转化具有重要意义.以FACE(Free Air Carbon-dioxide Enrichment)平台长期定位试验水稻土为研究对象,通过SOC物理分级及矿化培养试验,研究大气CO2浓度升高对稻田SOC含量、颗粒有机质(POM)含量、SOC矿化强度和酶活性变化的影响,探讨CO2浓度升高对不同层次稻田SOC稳定性的影响.结果表明:大气CO2浓度升高对表层SOC含量无显著影响,但使表层土壤POM-C显著增加了93.7%,同时使表层土壤蔗糖酶和多酚氧化酶活性分别提高了61.1%和83.7%,从而降低了表层SOC稳定性;大气CO2浓度升高对深层SOC含量及其稳定性均无显著影响.研究结果将有助于评估土壤固定和储备碳的能力,为今后温室效应下农田管理提供科学依据.

不同施氮量对晚稻抵御抽穗扬花期低温的影响2566-2574

摘要:以超级杂交晚稻品种五丰优T025为材料,设置4种施氮水平,低氮(N1,90kg N·hm-2)、正常氮(N2,180 kg N·hm-2)、高氮(N3,250 kg N·hm-2)和超高氮(N4,330kg N·hm-2),研究了抽穗扬花期低温条件下不同施氮量对晚稻生长发育、产量形成和相关生理特性的影响.结果表明:遇低温条件下,各处理产量均有不同程度的下降,以N2产量最高,N1最低,N3和N4居中,N3、N4单株有效穗数、每穗总粒数均较高,但结实率和收获指数均显著下降;随施氮量增加,包穗率、总干物质量和叶绿素含量有不同程度的升高,而穗部干物质量则以N2最多;低温来临后,各处理叶绿素含量、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)均有不同程度的下降,N3、N4的Pn、Tr较N2降幅更大;各处理游离脯氨酸、丙二醛含量和过氧化物酶活性均一定程度上升高,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性和可溶性蛋白含量下降,以N3、N4的变化幅度最为显著.表明高氮量不利于晚稻抵御抽穗扬花期低温,生产上应避免氮肥施用失当,双季晚稻施氮量以不超过180 kg·hm-2为宜.

纯化腐植酸对氮胁迫下黄瓜幼苗生长和氮代谢的影响2575-2582

摘要:为研究纯化腐植酸(PHA)在不同水平氮胁迫下对黄瓜植株生长和氮代谢的影响,探明PHA对逆境胁迫的缓解作用机制,采用水培方式,选用新泰密刺为供试品种,以正常氮水平(11 mmol·L-1 NO3-对照,进行低氮(1.0 mmol·L-1 NO-)和高氮(101 mmol·L-1NO3-迫处理,研究纯化腐植酸对氮胁迫下黄瓜幼苗生长和氮代谢的影响.结果表明:低氮和高氮胁迫均抑制了黄瓜幼苗生长,株高、茎粗、叶面积、干物质积累量均低于正常氮水平处理.施用纯化腐植酸促进了正常氮水平及低氮胁迫下黄瓜干物质积累,在高氮胁迫下差异不显著.PHA影响了黄瓜幼苗NO3-的吸收,呈低氮下促进、高氮下抑制吸收的趋势;PHA显著降低了低氮、高氮胁迫下根系和叶片中的铵态氮含量;与正常氮水平相比,低氮、高氮胁迫下根系和叶片的硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性及根系中亚硝酸还原酶(NiR)活性均显著降低,PHA不同程度地提高了NR、NiR、GS、GOGAT、GDH活性,还提高了根系和叶片中游离氨基酸、可溶性蛋白的含量.综上,添加PHA缓解了氮胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制作用.

土壤盐分对Bt棉铃壳中Bt蛋白含量和氮代谢生理的影响2583-2589

摘要:为探讨土壤盐分对转Bt基因抗虫棉棉铃抗虫性的影响,以2个Bt棉品种‘新棉33B’(盐敏感)和‘中07’(耐盐)为试验材料,设置5个土壤盐分水平(0、0.15%、0.30%、0.45%和0.60%),采用盆栽法研究了不同土壤盐分下Bt棉盛铃期铃壳Bt蛋白含量变化及氮代谢生理特征.结果表明:铃壳中Bt蛋白含量随土壤盐分的升高而降低,与对照相比(0%),盐敏感型品种在土壤盐分0.15%、耐盐型品种在0.30%以上时,铃壳中Bt蛋白含量显著下降.相同土壤盐分水平下,花后30 d(DPA)铃壳Bt蛋白含量下降幅度明显大于10 DPA.在铃壳Bt杀虫蛋白含量下降显著时,其可溶性蛋白含量明显下降,硝酸还原酶(NR)和谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)活性显著下降;游离氨基酸含量、蛋白酶和肽酶活性在土壤盐分0.30%以上时显著增加.以上结果说明,土壤盐分影响铃壳的氮代谢,从而引起Bt蛋白合成减弱,中度以上土壤盐分水平会引起Bt蛋白分解加强,从而导致杀虫蛋白表达水平进一步下降.

基于蛋白质组学的高温干旱下Bt棉杀虫蛋白表达下降机制2590-2600

摘要:研究高温干旱对Bt棉杀虫蛋白含量的影响及其蛋白质表达差异,可为Bt棉抗虫性安全表达提供理论参考.本研究以转基因抗虫棉泗抗3号为材料,设计38℃、土壤含水量为最大持水量40%处理(HD)和32℃、最大持水量60%处理(CK).使用非标定量(label-free)蛋白质组学技术分析HD处理后Bt棉棉铃中蛋白表达差异.结果表明:与CK相比,HD处理后Bt棉棉铃中杀虫蛋白下降了38.2 ng·g-1 FM,且差异达到显著水平.HD处理有83种蛋白质比CK显著或极显著上调,104种蛋白质显著或极显著下调;新出现蛋白质122种,不表达167种.京都基因和基因组百科全书通路分析表明,两者的差异蛋白富集通路有14条受到显著影响,其中与Bt棉杀虫蛋白合成有关的通路可能有3条,分别为碳水化合物消化吸收、蛋白外运、内质网的蛋白质加工等.碳水化合物消化吸收途径中,HD处理后泗抗3号水解淀粉能力上升,但催化己糖、葡萄糖、果糖磷酸化能力下降;蛋白质外运通路中,HD处理后肽链合成未受明显影响,但合成的肽链向内质网内转移加工过程受到限制;内质网蛋白质加工通路中,HD处理棉铃中泛素介导的蛋白酶体降解能力加强.